當前我國已經(jīng)開始廣泛建設水電水利工程,讓其充分拉動國民經(jīng)濟,但是在工程建設中不可避免地出現(xiàn)了水土流失問題。 基于對不同水電水利工程引發(fā)的水土流失問題特點的分析,結(jié)合工程建設施工方式的研究,本文指出了生態(tài)修復在水電水利工程水土保持生態(tài)建設中的作用,并在此基礎上提出了生態(tài)修復的具體措施,降低工程周邊的水土流失情況。
生態(tài)修復能夠通過人為措施對生態(tài)系統(tǒng)進行保護,讓生態(tài)系統(tǒng)充分發(fā)揮其應有的水土保持作用,讓水電水利工程能夠更好地運行。在水電水利工程水土保持生態(tài)建設中,需要針對引發(fā)水土流失的不同因素采取相應措施進行生態(tài)修復,提升水電水利工程的運行穩(wěn)定性。
水電水利工程中水土流失問題特點
1.1 線狀水電水利工程中水土流失特點
線狀水電水利工程涉及種類很多,這類工程都具有較長的施工線路,導致在施工過程中,會穿過不同地域,施工環(huán)境較為復雜,尤其是針對大型水電水利工程,施工過程中很難開展水土保持工作[1]。另外對于大型水電水利工程,多數(shù)會在河道下游筑壩攔水,升高的水位會對周邊山坡地帶的植被造成很大影響,在一定程度上加劇了水土流失過程。在線狀水電水利工程運行過程中,會沿工程分布路線產(chǎn)生水土流失情況。同時這類工程地勢復雜,多包括山地、 丘陵等地域,導致生態(tài)修復較為困難,并需要投入大量資源進行生態(tài)修復。
1.2 點狀水電水利工程中水土流失特點
在水電水利工程建設中,需要在現(xiàn)有河道上進行工程建設,這就導致水電水利工程施工現(xiàn)場情況復雜,并且通常情況下這些地區(qū)交通不便利,無法進行及時有效的生態(tài)修復。另外對于點狀水電水利工程中的水土流失,問題發(fā)生特點為開始時水土流失發(fā)生在一個較小的區(qū)域內(nèi),在該區(qū)域的基礎上水土流失情況逐漸加深,水土流失范圍也不斷擴大,終造成不可逆的后果。通常情況下需要在水土流失的初始階段進行生態(tài)修復,但是受限于場地、 交通以及周邊環(huán)境,生態(tài)修復較為困難,修復方案需要經(jīng)過合理設計。
1.3 水土流失區(qū)域植被難以恢復
水電水利工程導致的水土流失中,區(qū)域內(nèi)植被恢復緩慢甚至生態(tài)系統(tǒng)無法依靠自身進行植被恢復,引發(fā)這種情況的原因主要包括以下方面:
①土壤含水量產(chǎn)生變化。水電水利系統(tǒng)運行過程中,通常情況下壩體上游土壤含水量大量增加,對山地原有土壤含水體系造成不可逆的破壞,植物無法適應行動土壤體系,而壩體下游土壤含水量會大幅下降,破壞植被系統(tǒng)。
②土壤流失。 在工程建設過程中,會在一定程度上對原有土層進行挖掘和破壞,致使植物失去生長環(huán)境。
③動物缺失。 植物生長過程需要大量動物投入,但是在水電水利工程建設時,會對當?shù)貏游锓N群造成破壞,進一步降低植被恢復速度。
生態(tài)修復在水電水利工程水土保持生態(tài)建設中的作用
2.1 提升水電水利工程經(jīng)濟效益
水電水利工程運行中,需要進行各類設備的維護,而水土流失會導致水流中的雜質(zhì)含量大幅上升,這些雜質(zhì)會加大對相關設備的損耗,縮短了設備的檢測維修間隔,降低經(jīng)濟效益。另外水土流失在很大程度上降低了庫區(qū)的蓄水量,尤其對水電工程來說,蓄水量的降低將引發(fā)發(fā)電量的降低,進一步降低了工程的經(jīng)濟效益。而生態(tài)修復能夠在很大程度上降低水土流失的發(fā)生程度,充分提升了庫區(qū)的需水量,提升經(jīng)濟效益,另外還能夠降低水流中的雜質(zhì)含量,降低了設備的檢測維修成本,進一步提升經(jīng)濟效益。
2.2 降低自然災害發(fā)生幾率
水土流失會引發(fā)嚴重的自然災害,其中主要的就是山體滑坡和泥石流災害,由于水電水利工程施工和運行中都會造成一定程度上的水土流失,將導致自然災害的發(fā)生幾率大幅提升,對工程造成很嚴重的隱患。而生態(tài)修復能夠通過相關措施提高工程周邊的植被覆蓋率,降低了水土流失的程度,從而降低嚴重地質(zhì)災害的發(fā)生幾率。另外良好的生態(tài)系統(tǒng)具有更高的蓄水能力,當發(fā)生大型降水時,工程周邊的生態(tài)系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮其蓄水功能,防止庫區(qū)水位短時間內(nèi)大幅上升,降低潰堤風險。
2.3 保證工程地物種多樣性
水土流失必然會導致工程地周邊森林覆蓋率下降,壓縮了陸地生物的生存空間,降低陸地生物的物種多樣性,而在陸地生態(tài)系統(tǒng)中,陸地生物也能反作用于植被系統(tǒng),讓植被覆蓋率快速升高,進行生態(tài)修復能夠提升陸地生物的物種多樣性,降低水土流失程度。另外在水電水利工程施工和運行過程中,會對水下生態(tài)系統(tǒng)造成更為嚴重的破壞,甚至會導致一些水生生物的滅絕,而生態(tài)修復過程可以通過相關措施的施行,對水下環(huán)境進行保護,降低水生生物棲息地的破壞程度,保證工程區(qū)域的物種多樣性。
提升生態(tài)修復在水電水利工程中應用的措施
3.1 保護周邊土壤資源
土壤是制備生長的基礎資源,所以在需要土壤資源體系建設,該過程涉及以下兩個方面:
①土壤資源保護。在施工中由于土方挖掘等過程,會產(chǎn)生大量的渣土,在渣土堆放中會對當?shù)胤N植土系統(tǒng)造成重大破壞,所以在開挖施工中可以將渣土堆放在專門區(qū)域中,防止渣土對原有土壤資源造成破壞,另外施工過程中需要降低種植土的挖掘量。
②對流失區(qū)域進行填土。對于種植土資源稀薄的地區(qū),可以通過填土的方式增加土壤含量,并選取適合土壤環(huán)境的植物種類,降低水土流失情況,但是這種方式工程量過大,當前主要使用的方案是對原有的土壤資源進行保護。
3.2 降低原有植被破壞程度
水利水電工程周邊生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過很長時間的發(fā)展,已經(jīng)具有很高的穩(wěn)定性,其中主要的植被系統(tǒng)已經(jīng)與工程地區(qū)域中的土壤相契合,并充分適應當?shù)氐淖匀画h(huán)境,所以在工程建設過程中,需要程度對當?shù)氐闹脖幌到y(tǒng)進行保護。要達成這一目的,可以通過合理的區(qū)域劃分來進行,區(qū)域劃分過程中需要充分考慮不同地區(qū)的降水量、 植被覆蓋面積以及土壤種類等因素,并在此基礎上采取相關措施進行植被保護。另外需要在邊坡加裝防護網(wǎng),在進行邊坡保護的同時能夠程度降低水土流失程度,防護網(wǎng)架設如圖 1 所示。
3.3 合理重建和修復當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)
合理的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建能夠充分降低水電水利工程建設和運行過程中的水土流失,在進行當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)重建和修復過程主要涉及以下方面:
①陸地生態(tài)系統(tǒng)建設。陸地生態(tài)系統(tǒng)以植被系統(tǒng)為基礎,各類動物參與生態(tài)系統(tǒng)的建設和發(fā)展,所以需要對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進行詳細調(diào)查,尤其需要對當?shù)氐闹参锊∠x害種類進行分析,采用生物防治和物理防治結(jié)合的方式對植被進行保護。但是需要注意的是,由于生物防治主要涉及各種動物的引入,需要對引入生物的習性進行詳細研究,防止發(fā)生生物入侵現(xiàn)象。
②水下生態(tài)系統(tǒng)建設。水下生態(tài)系統(tǒng)對河道水質(zhì)要求很高,但是在水電水利工程運行中,會在一定程度上改變水溫,對動物的生存和生長造成很大影響,另外河流中的泥沙含量也會對水生生物的生長環(huán)境產(chǎn)生影響,所以生態(tài)系統(tǒng)重建和修復中,需要嚴格控制水電水利工程運行中的排水溫度,另外還要對水土流失程度進行人為干預,需要進行擋土墻建設。對小型水利工程,擋土墻可按圖 1 形式進行建設。
結(jié)論
綜上所述,生態(tài)修復能夠提升水電水利工程的經(jīng)濟效益,并降低自然災害的發(fā)生幾率,還能夠保持水電水利系統(tǒng)周邊的生態(tài)多樣性,對生態(tài)建設具有重要意義。要進行生態(tài)修復,可以通過土壤資源保護、 降低原有植被破壞程度以及重建和修復當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)達到目的,以更好地進行水電水利工程的建設和運行。